Устройство управления режимами работы выемочного агрегата

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕБШМА1-1И РАБОТЫ ВЫЕМОЧНОГО. АГРЕГАТА, содержащее гидродомкрат механизма подачи выемочио-до.ставочного органа, два усилителя мощности, гидрораспределитель , соедииеньшш с Насосной станцией, пульт д5 стани,иоиного управления , соединенный с первым входом регулятора, пневмопривод выемочно-доставочного органа с датчиком частоты . вращения, выход которого подключен к BTopoNry .входу регулятора, третий вход которого соединен с задатчиком уставки регулятора, о т л и ч а ю и; е е с я тем, что, с целью повышения кинетическ1ой энергии при отбойке, угля, устройство снабжено двумя задатчастоты враще пш, двумя элеM .eHTSivUi сравнеге1я, триггером, элементом , трехпозициониым гидрораспред&гштелем и упраачяемыми обратными клапанами, причем первый задатчик частоты вращегшя подключен к первому входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с вxoдo( первого усилителя мощности и с первым входом элемента ЗАШ-ЕТ, выход которого связан через второй усилитель мо1щости с пер вой управляющей камерой трехпозиционного гидрораспределителя, камера питания которого соед1И ена с напорной линией насосной станции и с входом гидрораспределителя, второй задат- 4I-IK частоты вращеьмя подключен к пepвo y второго элемента сравнения , выход которого соединен с вторым входом триггера, выход -первого усилителя мощности связан с второй упрааг1ЯЮЕ;ей )ерой трехпозиционного гидрораспределителя, а выход датчика частохы вращения соединен с вторыми вxoдaм i обоих элементов сравнения, при этом оба выхода гиД1эораспределителя связаны каждый в отдельности с входньп-П камераьш ynpaBjiHeNbix обратй.х клапанов, выходная ка.мера первого упраат яемого обратного клапана подключена к управляющей камере второго упрасляс.;.;u о обратного клапана, к nepiCiT выходной камере трехпозициониога гидрораспределителяи к поршнеГО вой полости 1идродомкрата меха1шзма подач ;, а выходная камера второго управляемого обратного клапапа подютючена к управляющей камере первого обратного клапана, к второй выходной камере трехпозиционного гидрораспределителя и к штоковой полости гидродомкрата механизма подачи, причем выход регулятора соединен с вторым входом элемента .

СО)ОЗ СОВГ СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) Е 21 С 35/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3644031/22 — 03 (22 ) 21 .09. 83 (46) 30.01. 85. В|оп. 1 - 4 (72) В.A. Борум нский, И.К. Копъчик, Л,Л. Поляков и В.И. Хмелевой (71 ) Донецкое отдел ение Института

"Гипроугле автоматизация" (53) 622.232. 72(088. 8) (56) 1. Аи орское свидетельство СССР

N- 303432, л. E 21 С 2 7/00, 1969;

2. Автоматизация и автоматизированные системы управления B угольной промышленности. Под ред. Б.Ф. Братченко, И., Недра", 976, с. 12 — 18

{прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВПЕПI!Я PE)iGIИАИИ РАБОТЫ ВЫЕИОЧНОГО АГРЕ1"АТА, содержащее гидродомкрат механизма пода п". выемочно — до.ставочнсго органа, два усилителя мощности, гидрораспределитель, со диненный с:насосной станцией, пульт дистанционного управления, соединенный с первым входом регулятора, пневмопривод выемочно-доставочного органа с датчиком частоты вращения, выход которого подключен к второму входу регулятора, третий вход которого .оединеп с задатчиком уставки регулятора, о т «I и ч а ю— щ e e с л тем, что, с целью повышения кинетической энергии при отбойке угля, устройст-.о снабжено двумя задатчиками часто ы вращения, двумя элементам- равнения триггером элементом ЗАПРЕТ, трехпозиционным гидрораспределитслем и двумя управляемыми обратными клапанами, причем первый э адат чик частоты вр аще пил подключен к первому входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соедпнен с входом первого усилителя мощности и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого связан через второй усилитель мощности с первой управляющей камерой трехпозиционного гндрораспределителя, камера питания которого соединена с напорной линией насосной станции и с входом гидрораспределителя, второй задатчик частоты вращения подключен к первому входу второго элемента срав— нения, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход первого усилителя мощности связан с второй Я управляющo!! Kl:1

r p вь.ходной камере трехпозиционгого гпдрораспредалителя и к поршневой полости гидродомкрата механизма юр подачи, а выходная камера второго управляемого обратного клапана подключена к управляющей камере первого обратного клапана, к второй выходной камере трехпозицпонного гидрораспределптеля и к штоковой полости гидродомкрата механизма подачи, причем выход регулятора соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ.

l l 37200

Недостатком известного устройства является низкая кинетическая энергия отбойки угля, приводящая к частным остановкам выемочно — доставочно— го органа.

Цель изобретения — повышение кинетической энергии при отбойке угля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство управления режимами работы выемочно го агр е гата, содержащее гидродомкрат механизма подачи выемочно-доставочного органа, два усилителя мощности, гидрораспределитель, соединенный с насосной станцией, пульт дистанционного уп— равления, соединенный с первым входом регулятора,пненмопривод выемочно-доставочного органа с датчиком частоты вр ащения, выход которого

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов добычи полезных ископаемых„может быть использовано в системах дистанционного и автоматического управ= 5 лепил режимами работы горных машин, в частности щитовых агрегатов.

Известно устройство управления режимами работы выемочного агрегата, реализующее способ, основанный О иа стабилизации мощности путем изменения скорости вращения привода по гиперболическому закону от моменч а сопротивления, который измеря ют и используют полученную инфор- 15 мацию при изменении уставки по скорости вращения привода .jl) .

Недостатками данных способа и устройства являются невозможность дал ьнейш его повышения произ водитель- 20 ности агрегата и необходимость постоянного присутствия человека в забое при выемке угля.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 25 к изобретению является устройство управххения режимами работы выемочного агрегата, содержащее гидродомкрат механизма подачи выемочно-доставочного органа, два усилителя мощности, гидрораспр едехпггель, соединенный с насосной станцией, пульт дистанционного управления, соединенный с первым входом регулятора, пнеьмопривод выемочно-цостаточного органа с датчи35 ком частоты вращения, выход которого подключен к второму входу регулятора„ третий выход которого соединен с эадатчиком уставки регулятора (2) . подключен к второму входу регулято— р а, тр етий вход кот оро го соединен с задатчиком уставки регулятора, снабжено двумя задатчиками частоты вращения, двумя элементами сравнения, триггером, элементом ЗАПРЕТ, трехпозиционным гидрораспределителем и двумя управляемыми обратными клапанами, причем первый задатчик частоты вращения подключен к первому входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого усилителя мощности и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого связан через второй усилитель мощности с первой управляющей камерой трехпозиционного гидрораспределителя, камера питания которого соединена с напорной линией насосной станции и с входом гидрораспределителя, второй задатчик частоты вращения подключен к первому входу второго элемента сравнения, выход. которого соединен с вторым входом триггера, выход первого усилителя мошности связан с второй управляющей камерой тр ехпозицио нно го гидр ор аспределителя, а выход датчика частоты вращения соединен с вторыми входами обоих элементов сравнения, при этом оба выхода гидрораспределителя свя—

sarrrr каждый в отдельности с входными камерами управляемых обратччых клапанов, выходная камера первого управляемого обратного клапана подключена к управляющей камере второго управляемого обратного клапана, к первой выходной камере трехпози.ционного гидрораспределителя и к поршневой полости гидродомкрата механизма подачи, а выходная камера второго управляемого обратного клапана подключена к управляющей камере первого управляющего обратного клапана, к второй выходной камере трехпозиционного гидрораспределителя и к штоковои полости гидродомкрата механизма подачи, причем выход регулятора соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пулы дистанционного управления 1, регулятор

2, пн евмодви гател ь 3 выемо ч но-до ставочного органа ч с датчиком час3 !!37 тоты вращения 5, соединенный с входом регулятора 2, другой вход которого соединен с задатчиком уставки

6 регулятора .2, гидродомкрат 7 коI личество гидр одомкратов может быть больше одного и определяется конструктивными особенностями механизма подачи выемочно-доставочного. органа 4 на забой 8», два усилителя мощности 9 и 10, гидрораспределитель 1!!

11, соединенный с насосной станцией

12, элемент ЗАПРЕТ 13, триггер 14, элементы сравнения 15 и !6, задатчики 17 и l8 уровней частоты вращения, гидравлические управляемые обратные клапаны 19 и 20, входные камеры 21 и 22 которых соединены соответственно с выходными линиями гидрораспределителя 11, управляющая камера 23 управляемого обратного клапана 19 соединена с выходной камерой 24 управляемого обратного клапана 20 и со штоковой полостью 25 гидродомкрата 7, а управляющая камера 26 управляемого обратного клапана 20 соединена с выходной камерой 27 управляемого обратного клапана 19 и с поршневой

28 полостью гидродомкрата 7, трехпозиционный гидрораспределитель 29, управляющие камеры 30 и 3! которого, соединены соответственно с выходайи усилителей мощности 9 и 10, камера питания 32 трехпозиционного гидрораспределителя 29 соединена с напорной линией насосной станции 12, а его выходные камеры 33 и 34 соединены соответственно со штоковой 25 и поршневой 28 полостями гидродомкрата 7.

В позиции Н (нейтраль) гидрорас- 40 пределителя 11 его напорная линия отсечена от насосной станции 12, а выходные линии, соединены с его. сливной линией, в позициях Ii (подача) и Р(реверс) выходные ли пш гидрорас- 45 пределителя 11 соединены соответственно с напорной и сливной магистралями .насосной станции 2.

200 4 поступает во входную камеру ?1 управляемого обратного KJIc3пана 19 от1 крывает его и через выходную камеру

27 поступает в поршневую полость 28 гидродомкрата 7.Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 27 управляемого обратного клапана 19 поступает, в управляемую камеру 26 управляемого обратного клапана 20 и открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно-доста- ° вочный орган 4 на забой 8 с определенной скоростью. При этом рабочая жидкость со штоковой полости 25 гидродомкрата 7 вытесняется поршнем через открытую выходную камеру 24 управляемого обратного клапана 20 в сливную линию насосной станции 12.

При достижении неустойчивого режима работы пневмодвигателя 3 оператор устанавливает гпдрораспределитель

11 в позицию Р, тем самым реверсирует поток рабочей жидкости, поступающей в гидродомкрат 7. При этом раоо— чая жидкость по напорной линии насосной станции 12 поступает в входную камеру 22 управляемого обратного клапана 20, открывает его и через его выходную камеру 24 поступает в штоковую полость 25 гидродомкрата 7.

Одновременно рабочая жидкость с выходкой камеры 24 управляемого обратного клапана 20 поступает в управляющую камеру 23 управляемого обратного клапана 19 и открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно †доставочн орган 4 от забоя 8. При этом рабочая жидкость из поршневой полости 28 вытесняется поршнем гидродомкрата 7 через открытую выходную камеру 27 управляемого обратного клапана 19, в сливную линию насосной станции 12.

При достижении ротором пневмодвига-: ;." 3 оборотов, близких к холостым, оператор устанавливает гидрораспределитель 11 в позицию и и цикл повторяется °

Устройство работает в двух режимах: в ручном и автоматическом.

В ручном режиме оператор щитового агрегата включает пневмодвигатель

Э выемочно-доставочпого органа 4 и устанавливает гидрораспределитель ! 1 в позицию

При этом рабочая жидкость по на.порной линии насосной станции 2

В автоматическом режиме с пульта дистанциопного управления 1 включается пневмодвигатель 3 и запускается схема управления режимами работы.

При этом гидрораспределитепь 11 находится в положении !! . Выходной сигнал от цатчика частоты вращения 5, соответствующий текущему значению частоты вращения ротора пневмодвигателя 3, поступает на второй вход ре,» .1137200 6 гулятор а 2, гце происходит ср аннение его с заданным значене«ем частоты нращеегия, поступаеоп;.3«м ка его третий вход от зэдатчкка уставши 6.

1»е»1ходпо11 сигнал регулятора 2 посгупает на второк:зхоп, элемента ЗАПг?171 . 13, на выходе которого появляется сигнап» поступающий на вход усилителя мощности 9» на выходЕ которого ЕЕоявзтяется усилее1ш?Ей по мощ- 111

Нос"г К С(КГНаЛ, ПОС3 тт«тат!а1ЕЕЕЕт1 Н улранляющую камеру 30 трехпозиционного гидр ораспределктеля 29, переключает еги, и рабочая жидкость через выходную камеру 34 поступает в поршневую 15 пол;(tl ь ?8 ).-Ндридо;!крс та 7. ОдновреI«Bif f!0 р с(богl зя ж!1дг!.Ос . ь с выходной

;1амеры 24 Ерехпозкцконного гидрораснределитспя 29 поступает н закрытую ных(?дпую камеру 27 управляемого об 20 ратпогэ клапана 19 к н управляющую камеру 26 управчяемого обратного клапана 20 к открьпзает последний. Порше!«ь гицродомкрата 7 начинает перемещать выемочпо-доста)зочный орган 4 на 25 забой 8, Прк этом рабочая жицкость (o штоконой полости 25 гидродомкра7»«bf J?(Jfif i»T 031 Ql 0 поршпсм )IPpo3

o f-;.;.г)3 ггую выходную камеру 24 угтр!J«;f110. .".Ого обратного клапана 20 в сливную линию насо сной стан1(ЕП» ? .

l1pf J fJ0pefn lfreJIJJJB выемочно — доставочного органа 4 на забой 8 происходит возрастание момента сопротивления от р.а-зрушения yf Olff»fof.o забоя 8, ЧтО 131)3133()Г(ткт К СНКжЕНИЮ ЧаетОтЫ ВРа-3)!ЕЕЕ!«Я i io ОР B. Е3110т«Е»сот?ГВК ГЯТЕЛЯ 3 НЫ""

03!о ilf!) — „!ОС TЕ!Т«очног0 органа 4, Ийфорf !BI»if f1 0 ттс1(. f O Г (Н() с«ЦЕ»ЕЕЕ»»Л 1) OTOP B

П110)?нот? тпт) аТЕЛЯ» 0Т гfa tiff JIB с!асТОТЫ

Е«т)а! т(.JJ3!»1 "» (!ОС" ) ilaf "f lта 13ТОрой ВХОД второго элема:Ета с„аеп:.епкя 16, где сравнивается (о качениями выходного сигнал;) задатчкка, поступающего на

ЕГО l !if»3 гlй БХОд . 1(0 ГЕЕН СЕ(ГЕ! азl Нсl ц1 от г г )3! 33, °:;) с) тf p. j(t !i" с) Сp iзт«lтоккя 16 ("(Я»го f j f i г - 03(!«„. .;:., Il j 0 l O i ЕР 3»ОМ

l«„ -",() тт г г?» 3 i 0 г»Ы:; .т i jP (JO 1 33ЛЯЕТСЛ СЕ 1 Г

Пс«31, 1;1) ()»3; 331;0 Г „"Па«" -т т;; В-«,"трои

ЕЗХОд тгэп 3 г СОЯ j, 3. (! j:.;»ЕХО»10 КОТО))ОГО -,(3tf т; Г г ° t 1« i,т тпт КО С)ОЬ!Г f Д а ГЕЕ ПО(Гт-33;). Г г:;) ттшй г,) ОД -33,»т,!!»Jf I B

l.".г . »- 1 ." .3. ll а 33Х()Д т li. IifTC - Ifl f fofi, 110 ÑÒÊ

»«О» Иге)(1 зт,: на .ыхоце эле..fe,ff B 3.»т1 Р1",г 1.;1 00()т 1«стс- 1«епно на Езыходе

;ге«3;-;,,,;;гя .„ОГJJJOт -г тг -! y," о.,опт, 1 ИЕ НаЛ ) уст!«33:;в:331васгся;:,o ."у:13!.

При отсутствии сигнала на выходе усилителя мощности 9, а соответственно и в управляющей камере 30 трехпозициоп11ого распределителя 29 поршневая полость 28 гидродомкрата 7 отсекается от напорной магистрали насосной станции 12.

Одновременно на выходе усилителя мошности 10 IIoHBJIHBTñÿ сигнал, который поступает в управляющую камеру

31 тр ехпозицио нного гидр ор аспр едели- теля 29, переключает его, к рабочая жкдкость через выходную камеру 33 поступает в штоковую полость 25 гидродомкрата 7, Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 33 поступает н закрытую выходную камеру ?4 у пр авля емо го о бр ат но r î кл апана 20 и ь упранля.:()геую камеру 23 упра)зляемого обратного клапана 19 и открывает последнии. Гидродомкрат 7 начинает пер емощат ь зыемо чно-до стано чпый орган 4 от забоя 8. Прк этом рабочая жидкость кз поршневой полости 28 гидродомкрата 7 вытесняется его поршнем через открытую выходную камеру 27 управляемого обратного клапана 19 в слинную линию насосной станции 12.

Прк этом происходит yfefifffefff

Информация об этом o f датчика астоты вращене131 5 поступает 1«а второй вход перного элемента сравнения 15.

Когда уровень сигнала па терном входе первого элемента сравнения 15 превысит уровень сигнала на его втором входе, на ьыходе элемента сравнения

15 появится сигнал, поступаю:ШЕй на первый вход триггера 14» после чего на егo выходе уровень сигнала устанавливается равным нулю. Соответственно ран ы нулю сигналы на вхо,це и

Езыходе усилктеля мощности 10 и на первом входе элемента ЗЛГ!РЕ.,Т 3, на выходе которого снова появляется сигнал, сфор JIfpoaafffп.«й и регуляторе 2.

Прк oтсутстнки сигнала на выходе усилителя 11ощностк 0 соoTJJBгственно и в управляющей камере 31 трехпозицкоеп1ого fffäðopaoï1) åffplfffòoëJJ 29 штокован полость 25 гппродомкрата 7 отСЕКаЕТСЛ OT 13alfoPli011 тЕЕ»Н13И НаСОСНой станции 12. Одпонреме««но в управляю— щую камеру 30 трехпозкцконного гидрораспределктеля 29 поступает сигнал с выхода усилителя мощности 9, и рабочая жидкость через выходную камеру! 137200

34 трехпозиционного гидрораспределителя 29 поступает в поршневую полость

28 гидродомкрата 7. Происходит реверсирование движения выемочно-до ставочного органа 4 на. угольный забой

8, и цикл снова повторяется.

В ходе рабочего процесса скорость движения выемочно-доставочного органа на. забой регулируется по закону, формируемому регулятором в зависимости 1О от отклонения частоты вращения ротора пневмодвигателя от ее заданной величины.

При движении выемочно-доставочного органа на угольный забой происхо- 35 дит увеличение момента сопротивления от разрушения и транспортирования угля, что приводит к снижению частоты вращения ротора пневмодвигателя. При достижении ротором. пневмодвигателя 20 значения частоты вращения, близкого к границе устойчивости, устройство реверсирует направление движения выемочно-доставочного органа, при этом отключается воздействие pery- 25 лятора на формирование скорости движения. В период реверсирования происходит уменьшение момента сопротивления от разрушения угля и соответственно увеличение частоты вращения ротора пневмодвигателя, что приводит к увеличению скорости транспортирования разрушенного угля . При достижении значения частоты вращения ротора пневмодвигателя, близкого к холостому режиму, снова происходит реверсирование направления движения выемочно-доставочного органа на забой и включается воздействие регулятора на характер движения. Цикл управления повторяется.

Полученную при этом дополнительную кинетическую энергию ротора пневмодвигателя и выемочно-доста— вочного органа используют для разрушения и транспортирования угля.

Таким образом, использование предложенного устройства позволяет повысить .производительность выемки угля за счет использования дополнительно накопленной кинетической энергии и обеспечить устойчивую работу пневмодвигателя выемочно-доставочного органа.! !37200

Заказ !0486/23

Подлисное

Филиал ЛПП "Патент", г. Уигород. ул. Проектная, 4